7.A 物体的内能
【导学目标】
1．理解什么是内能 2. 知道内能与温度之间的关系 3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题 【导学重点】做功改变物体的内能 【导学难点】内能概念的建立
„„„„„…„„„„„„【预习案】………………………………„„„
【课前预习】
1． 阅读教材P1可知：
（1） 蒸汽机是_________________发明的。
（2） 人们不仅利用蕴含在煤、石油等物质内部的能量，还利用来自于_____、______、
__________以及来自______________内部的能量。
2． 阅读教材第2页，从教材中提供的案例你能够知道，因纽特人在冬天就地取材，用冰作
为“砖”用水作为“泥”，垒砌的冰屋结实而不透风的原因是：______________________ 3．阅读教材第2页后回答下列问题，装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量来自哪里？_____________，我们怎么称呼这种能量？ 。 4．阅读课本P2和P3中的内容，并回答下面所提出的问题
（1）运动的物体具有动能；而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有___________能。
（2）弹簧受到拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有弹性势能；而构成物质的分子之间也存在引力或斥力，因此分子间还存在____________ 能。 （3） 物体内部所有分子热运动的________能与分子________ 能的总和，叫做物体的内能。 （4）一切物体都有内能，内能的单位是_________，用字母________ 表示。 5．改变内能的两种途径是什么？
拓展学习
请物理班同学通过自学来理解分子之间的作用力和分子之间距离的关系并自己查找资料回答问题。
（1）图象法分析分子力
分子力随分子间距离变化的情况如图11-3-1所示，其中虚线分别表示分子引力和分子斥力随分子间距离的变化情况，实线表示它们的合力随分子间距离的变化情况。
请大家自己动手，再画一遍吧。
（2）分子间作用力的变化：
①当分子间距离r=r0时(r0为10-10m) 引力和斥力________，此时二力的合力为零，即分子间呈现出没有作用力，此时分子所处的位置称为_________．
②当分子之间距离r
③当分子之间距离r>r0时，分子之间的引力和斥力同时__________，但__________减小得更快一些，故引力 斥力，此时分子之间呈现出相互的 作用．
总结：分子之间的引力和斥力总是同时存在的，且当分子之间距离变化时，引力和斥力同时发生变化，只是 变化更快一些．
（3）分子之间发生相互作用力的距离 ，当分子之间的距离超过分子直径的10倍
时，可认为分子之间的作用力为 ． 【课前检测】
1. 分子动理论的主要内容是
（1） 。 （2） 。 （3） 。
3． 分子之间的作用力可以简化为一个已经学过的物理模型，请将其画出来，并说明在什么
情况下分子之间表现为引力和斥力？
4．练习1.0℃的冰块有没有内能？
答：我们知道，物质是由分子构成的，固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地
排列形成的晶体结构，由___________现象可知，一切物质的分子不停地做着_________ 的运动，运动着的分子具有___________，0℃的冰块也不例外。由于水分子的晶体排列形成稳定结构，分子之间有相互作用力，因而水分子之间还具有势能。而内能是物体内部所有分子热运动的___________和势能的___________。所以0℃的冰也具有内能。
3. （拓展学习）关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( )
A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力 B ．当r ＞r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力
C ． r＜r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力
D ．当分子间的距离r ＞109m 时，分子间的作用力可以忽略不计
-
【我的疑问】
（1）学习的主要内容是什么？ （2）我掌握了哪些内容？ （3）还有哪些问题没有解决 （4）我提出了哪些新问题？ （5）需要交流的问题是什么？
„„„„„…„„„„„„【教学案】………………………………„„„
【学习活动】
〖活动一〗以小组为单位讨论存在的问题，并请负责记录的同学做好记录，以便讨论。
〖活动二〗影响内能大小的因素 1．内能和物体质量的关系：
物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越_________。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能__________。 2. 内能和温度的关系：
物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越 ，物体内能也就越 。例如：同一物体温度越高，内能越 。 3. 内能和物体状态的关系：
物体的状态不同时，分子间的距离不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
〖活动三〗分子之间的势能（拓展学习）
〖活动目标〗研究分子之间的动能和势能的变化
〖背景资料〗甲分子固定在坐标的原点，乙分子位于横轴上，甲分子间的相互作用力如图11-3-2所示，a 、b 、c 、d 为横轴上的四个特殊的位置．现把乙分子从a 处由静止释放，分子运动到d 点时，速度为零。
先分析甲分子从a 点运动到d 点的过程中： （1） 甲分子分析受力的大小方向如何变化？ （2） 加速度如何变化？ （3） 速度如何如何变化？ （4） 动能如何如何变化？
〖自我检测〗 1. 在图中，（a ）杯中水量较少、（b ）（c ）（d ）的水量相同．比较各杯中水的内能的大小： ① _______杯中水的内能最大，因为 ； ② _______两杯中水的内能不好比较，因为 。
2．有关内能大小的说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰全部熔化成0℃的水，内能增大 B. 0℃的冰内能为0
C. 20ml 的水的内能比200ml 水的内能小 D. 高温物体一定比低温物体内能大
〖活动四〗内能和机械能的区别
机械能与整个物体的 情况有关，如物体质量、高度、速度等，与物体的宏观状况有关；而内能与物体 分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，如物体温度、状态等，与物体微观结构有关。 〖自我检测〗
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 物体分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能 B. 当物体被举高时，其分子势能随之增加
C. 当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加 D. 0℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能 2. 下面有关内能和机械能说法正确的是（ ） A. 物体具有内能时，就一定具有机械能 B. 物体具有机械能时，同时也具有内能 C. 物体不具有机械能时，但它具有内能 D. 以上说法都正确
〖活动五〗如何使物体的内能发生变化
阅读课本P3—P6页全部内容，并回答下面所提出的问题
思考1:
将一根粗铁丝放到火炉上烤，铁丝吸收__ ___,温度_______,内能________.将一杯热水放入凉水中，热水温度 ， 内能 ；凉水温度 ，内能 。分析得出： 能够改变物体的内能。 思考2：
观察课本两个演示实验，回答问题：如图甲所示，柴油机气缸内的空气受到活塞压缩，观察到的现象是 ，这是 。当高温气体对外膨胀做功时，气体的_________能转化为活塞的_________能。说明当物体对外做功时，物体内能减小。
如图研究摩擦与热的关系实验，快速拉动套在黄铜管上的棉绳，使之与黄铜管摩擦, 可观察到温度图线随之__________；如停止拉动，温度图线随之_____________。棉绳与黄铜管摩擦时，克服摩擦力做功将机械能转化为 ，使物体温度
升高。（内能） 小结：
（1） 改变物体内能的方式有两种： 和 ，但做功和热传递是有本质区别的：做功是_______和________之间发生相互转化，而热传递是内能在_____________的转移。两者在改变物体的内能上是_________的。
（2） 发生热传递的条件是：物体间存在 差。在热传递过程中，高温物体 热量，温度 ，内能 ；低温物体 热量，温度 ，内能 。 （3）对物体做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能；物体对外做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能。 〖自我检测〗
1。在下面的四幅图画中通过做功来改变物体内能的是（ ）
A B C D A ．阳光照射企鹅变暖 B.用炉子烧水水温升高 C．钻木取火 D.铁锅热得烫手
2. 在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识，写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。
方法一： ；理由： 。 方法二： ；理由： 。 〖活动五〗内能与热量的区别
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“具．．．有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“吸收热量”或．．．“放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”。 〖自我检测〗
练习. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 物体的温度越高，所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能
C. 一个物体吸收热量时，温度不一定升高 D.对物体做功，物体的温度一定升高
〖活动六〗自我检测
1．关于物体内能，下列说法正确的是（ ） A.同一物体温度降低，它的内能一定减少 B.热传递是改变物体内能唯一的方法 C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg 水和1g 水内能相同
2. 如下图中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
3．下列过程中，将内能转化为机械能的是（ ） A. 流星在大气层中穿行的过程
B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D. 汽车紧急刹车
4. 下列说法中正确的是（ ）
A．物体在发生物态变化时都要吸热
B．热量总是自发地从高温物体传给低温物体 C．吸热和放热是改变物体内能的两种方式 D．0℃的水结成0℃的冰时，其内能要增加
5. 下列属于通过做功途径改变物体内能的是（ ） A．在火炉上烧水，水温升高 B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
6. “热”子有着多种含义，有时表示温度，有时表示热量，有时还表示内能。请说明以下例子中“热”所表示的物理量。
（1）沸腾的水很热 （2）燃料燃烧，产生热 （3）今天天气很热 （4）物体吸热，温度会升高 （5）摩擦生热 （6）金属铁是热的良导体 7. 在图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，
但从科学的角度看，两幅图都说明了
可以改变物体的内能. 图中的小孩从滑梯上
滑下，他的重力势能
(选填“增加”、“不变”或“减少”).
„„„„„…„„„„„„【巩固案】………………………………„„„
【课后检测】
1
．一个物体的内能增加了10焦，若物体与周围环境不发生能量交换，则周围环境需要对物体做_______焦的功。
2. 在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度________（ 升高 ）这是因为____________________（消耗的电能最终转化为内能 ）
3. 气缸内气体吸收了4. 2⨯10J 的热量，同时推动活塞对外做了2. 2⨯10J 的功，那么气体的内能____________（填“增加”、“减小”或“不变”）了_________J
4．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针；另一端有一用可移动的胶塞(用卡子卡住) ．用打气筒慢慢向容器内打气，增大容器内的压强．当容器内的压强增大到一定程度时，读出灵敏温度计的示数．打开卡子，让气体冲开胶塞后，再读出该温度计的示数．实验时可以观察到，胶塞冲出容器口后，温度计的示数明显变小．这一实验现象说明了什么？_____________ 5．填写下列思维导图
3
3
7.A 物体的内能
【导学目标】
1．理解什么是内能 2. 知道内能与温度之间的关系 3. 掌握改变内能的两种方式并能用来解决简单的问题 【导学重点】做功改变物体的内能 【导学难点】内能概念的建立
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【课前预习】
1． 阅读教材P1可知：
（1） 蒸汽机是_________________发明的。
（2） 人们不仅利用蕴含在煤、石油等物质内部的能量，还利用来自于_____、______、
__________以及来自______________内部的能量。
2． 阅读教材第2页，从教材中提供的案例你能够知道，因纽特人在冬天就地取材，用冰作
为“砖”用水作为“泥”，垒砌的冰屋结实而不透风的原因是：______________________ 3．阅读教材第2页后回答下列问题，装着开水的热水瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量来自哪里？_____________，我们怎么称呼这种能量？ 。 4．阅读课本P2和P3中的内容，并回答下面所提出的问题
（1）运动的物体具有动能；而构成物质的每一个分子都在不停地做无规则运动，所以运动的分子也具有___________能。
（2）弹簧受到拉伸或压缩时发生形变，从而使弹簧具有弹性势能；而构成物质的分子之间也存在引力或斥力，因此分子间还存在____________ 能。 （3） 物体内部所有分子热运动的________能与分子________ 能的总和，叫做物体的内能。 （4）一切物体都有内能，内能的单位是_________，用字母________ 表示。 5．改变内能的两种途径是什么？
拓展学习
请物理班同学通过自学来理解分子之间的作用力和分子之间距离的关系并自己查找资料回答问题。
（1）图象法分析分子力
分子力随分子间距离变化的情况如图11-3-1所示，其中虚线分别表示分子引力和分子斥力随分子间距离的变化情况，实线表示它们的合力随分子间距离的变化情况。
请大家自己动手，再画一遍吧。
（2）分子间作用力的变化：
①当分子间距离r=r0时(r0为10-10m) 引力和斥力________，此时二力的合力为零，即分子间呈现出没有作用力，此时分子所处的位置称为_________．
②当分子之间距离r
③当分子之间距离r>r0时，分子之间的引力和斥力同时__________，但__________减小得更快一些，故引力 斥力，此时分子之间呈现出相互的 作用．
总结：分子之间的引力和斥力总是同时存在的，且当分子之间距离变化时，引力和斥力同时发生变化，只是 变化更快一些．
（3）分子之间发生相互作用力的距离 ，当分子之间的距离超过分子直径的10倍
时，可认为分子之间的作用力为 ． 【课前检测】
1. 分子动理论的主要内容是
（1） 。 （2） 。 （3） 。
3． 分子之间的作用力可以简化为一个已经学过的物理模型，请将其画出来，并说明在什么
情况下分子之间表现为引力和斥力？
4．练习1.0℃的冰块有没有内能？
答：我们知道，物质是由分子构成的，固态的冰块是由分子按一定的稳定结构有规律地
排列形成的晶体结构，由___________现象可知，一切物质的分子不停地做着_________ 的运动，运动着的分子具有___________，0℃的冰块也不例外。由于水分子的晶体排列形成稳定结构，分子之间有相互作用力，因而水分子之间还具有势能。而内能是物体内部所有分子热运动的___________和势能的___________。所以0℃的冰也具有内能。
3. （拓展学习）关于分子间的相互作用力的以下说法中，正确的是( )
A ．当分子间的距离r ＝r 0时，分子力为零，说明此时分子间不存在作用力 B ．当r ＞r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但引力比斥力增加得快，故分子力表现为引力
C ． r＜r 0时，随着分子间距离的增大分子间引力和斥力都增大，但斥力比引力增加得快，故分子力表现为斥力
D ．当分子间的距离r ＞109m 时，分子间的作用力可以忽略不计
-
【我的疑问】
（1）学习的主要内容是什么？ （2）我掌握了哪些内容？ （3）还有哪些问题没有解决 （4）我提出了哪些新问题？ （5）需要交流的问题是什么？
„„„„„…„„„„„„【教学案】………………………………„„„
【学习活动】
〖活动一〗以小组为单位讨论存在的问题，并请负责记录的同学做好记录，以便讨论。
〖活动二〗影响内能大小的因素 1．内能和物体质量的关系：
物体的质量越大，物体内部分子的个数就越多，所以物体内能也就越_________。例如：温度相同的一大桶水比一小杯水内能__________。 2. 内能和温度的关系：
物体分子的无规则运动剧烈程度与温度有关，温度越高，物体内分子运动速度越大，分子动能就越 ，物体内能也就越 。例如：同一物体温度越高，内能越 。 3. 内能和物体状态的关系：
物体的状态不同时，分子间的距离不同，分子间的作用力大小也就不同，从而会改变分子的势能大小，所以内能也不同。例如：冰熔化过程中，温度虽然不变（即分子的动能不变），内能却在增加。
〖活动三〗分子之间的势能（拓展学习）
〖活动目标〗研究分子之间的动能和势能的变化
〖背景资料〗甲分子固定在坐标的原点，乙分子位于横轴上，甲分子间的相互作用力如图11-3-2所示，a 、b 、c 、d 为横轴上的四个特殊的位置．现把乙分子从a 处由静止释放，分子运动到d 点时，速度为零。
先分析甲分子从a 点运动到d 点的过程中： （1） 甲分子分析受力的大小方向如何变化？ （2） 加速度如何变化？ （3） 速度如何如何变化？ （4） 动能如何如何变化？
〖自我检测〗 1. 在图中，（a ）杯中水量较少、（b ）（c ）（d ）的水量相同．比较各杯中水的内能的大小： ① _______杯中水的内能最大，因为 ； ② _______两杯中水的内能不好比较，因为 。
2．有关内能大小的说法正确的是（ ）
A. 0℃的冰全部熔化成0℃的水，内能增大 B. 0℃的冰内能为0
C. 20ml 的水的内能比200ml 水的内能小 D. 高温物体一定比低温物体内能大
〖活动四〗内能和机械能的区别
机械能与整个物体的 情况有关，如物体质量、高度、速度等，与物体的宏观状况有关；而内能与物体 分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，如物体温度、状态等，与物体微观结构有关。 〖自我检测〗
1. 以下说法正确的是（ ）
A. 物体分子总是在做无规则运动，所以分子具有动能 B. 当物体被举高时，其分子势能随之增加
C. 当物体运动速度增大时，其分子动能随之增加 D. 0℃以下时，物体分子既不具有动能也不具有势能 2. 下面有关内能和机械能说法正确的是（ ） A. 物体具有内能时，就一定具有机械能 B. 物体具有机械能时，同时也具有内能 C. 物体不具有机械能时，但它具有内能 D. 以上说法都正确
〖活动五〗如何使物体的内能发生变化
阅读课本P3—P6页全部内容，并回答下面所提出的问题
思考1:
将一根粗铁丝放到火炉上烤，铁丝吸收__ ___,温度_______,内能________.将一杯热水放入凉水中，热水温度 ， 内能 ；凉水温度 ，内能 。分析得出： 能够改变物体的内能。 思考2：
观察课本两个演示实验，回答问题：如图甲所示，柴油机气缸内的空气受到活塞压缩，观察到的现象是 ，这是 。当高温气体对外膨胀做功时，气体的_________能转化为活塞的_________能。说明当物体对外做功时，物体内能减小。
如图研究摩擦与热的关系实验，快速拉动套在黄铜管上的棉绳，使之与黄铜管摩擦, 可观察到温度图线随之__________；如停止拉动，温度图线随之_____________。棉绳与黄铜管摩擦时，克服摩擦力做功将机械能转化为 ，使物体温度
升高。（内能） 小结：
（1） 改变物体内能的方式有两种： 和 ，但做功和热传递是有本质区别的：做功是_______和________之间发生相互转化，而热传递是内能在_____________的转移。两者在改变物体的内能上是_________的。
（2） 发生热传递的条件是：物体间存在 差。在热传递过程中，高温物体 热量，温度 ，内能 ；低温物体 热量，温度 ，内能 。 （3）对物体做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能；物体对外做功，内能 ，温度 ， 能转化为 能。 〖自我检测〗
1。在下面的四幅图画中通过做功来改变物体内能的是（ ）
A B C D A ．阳光照射企鹅变暖 B.用炉子烧水水温升高 C．钻木取火 D.铁锅热得烫手
2. 在寒冷的冬天为使自己的身体暖和一些，请你用不同的物理知识，写出两种能够使身体暖和的方法并简要说明理由。
方法一： ；理由： 。 方法二： ；理由： 。 〖活动五〗内能与热量的区别
内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和势能的总和，是一个状态量，常说“具．．．有内能”；热量是在热传递过程中，传递内能的多少，是一个过程量，常说“吸收热量”或．．．“放出热量”，不能说“物体具有或含有热量”。 〖自我检测〗
练习. 关于温度、热量、内能，以下说法正确的是（ ）
A. 物体的温度越高，所含的热量越多 B.0℃的冰没有内能
C. 一个物体吸收热量时，温度不一定升高 D.对物体做功，物体的温度一定升高
〖活动六〗自我检测
1．关于物体内能，下列说法正确的是（ ） A.同一物体温度降低，它的内能一定减少 B.热传递是改变物体内能唯一的方法 C.温度为0℃的物体没有内能
D.温度相等的1kg 水和1g 水内能相同
2. 如下图中，通过热传递改变物体内能的是（ ）
3．下列过程中，将内能转化为机械能的是（ ） A. 流星在大气层中穿行的过程
B.水蒸气顶起水壶盖的过程 C.小孩沿滑梯下滑的过程 D. 汽车紧急刹车
4. 下列说法中正确的是（ ）
A．物体在发生物态变化时都要吸热
B．热量总是自发地从高温物体传给低温物体 C．吸热和放热是改变物体内能的两种方式 D．0℃的水结成0℃的冰时，其内能要增加
5. 下列属于通过做功途径改变物体内能的是（ ） A．在火炉上烧水，水温升高 B．感冒发烧，用冷毛巾敷额头
C．用气筒给轮胎打气，气筒壁发热 D．炎热的夏天，柏油路面温度升高
6. “热”子有着多种含义，有时表示温度，有时表示热量，有时还表示内能。请说明以下例子中“热”所表示的物理量。
（1）沸腾的水很热 （2）燃料燃烧，产生热 （3）今天天气很热 （4）物体吸热，温度会升高 （5）摩擦生热 （6）金属铁是热的良导体 7. 在图的漫画中，老人和小孩的感觉虽然不同，
但从科学的角度看，两幅图都说明了
可以改变物体的内能. 图中的小孩从滑梯上
滑下，他的重力势能
(选填“增加”、“不变”或“减少”).
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【课后检测】
1
．一个物体的内能增加了10焦，若物体与周围环境不发生能量交换，则周围环境需要对物体做_______焦的功。
2. 在墙壁与外界无热传递的封闭房间内，同时开动电冰箱和电风扇，工作一段时间后，房间内的温度________（ 升高 ）这是因为____________________（消耗的电能最终转化为内能 ）
3. 气缸内气体吸收了4. 2⨯10J 的热量，同时推动活塞对外做了2. 2⨯10J 的功，那么气体的内能____________（填“增加”、“减小”或“不变”）了_________J
4．如图所示，厚壁容器的一端通过胶塞插进一支灵敏温度计和一根气针；另一端有一用可移动的胶塞(用卡子卡住) ．用打气筒慢慢向容器内打气，增大容器内的压强．当容器内的压强增大到一定程度时，读出灵敏温度计的示数．打开卡子，让气体冲开胶塞后，再读出该温度计的示数．实验时可以观察到，胶塞冲出容器口后，温度计的示数明显变小．这一实验现象说明了什么？_____________ 5．填写下列思维导图
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